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Zênite
O céu noturno
Céu
OBSERVAÇÕES DO UNIVERSO
E ORIENTAÇÃO NO CÉU
Alfa Centauri A e B
Aglomerado Globular
Omega Centauri(NGC 5139)
Aglomerado Aberto
Caixa de Jóias(NGC 4755)
a Cen
b Cen
e Cen
z Cen
a Cru
Estrela de Magalhães
b Cru
Mimosag Cru
Rubídea
d Cru
Pálida
e Cru
Intrometida
Próxima
Cruzeiro do sul
Por exemplo (7 estrelas):
América do Norte: grande concha
Europa ocidental: a pá ou o vagão
Grécia antiga: cauda da Grande Ursa
Egito antigo: perna de um boi
Sibéria: cervo
Diferentes culturas tendem a separar algumas vezes o mesmo conjunto
de estrelas como uma mesma constelação, mas cada uma delas
associa figuras diferentes a esse mesmo agrupamento de estrelas.
Definição de contelações são úteis na orientação no céu.
Outros exemplos: ver stellarium
Tudo o que vemos
é o projetado na
esfera celeste. As
constelações são
um exemplo disto.
Constelação de Orion
CONSTELAÇÕES
•O que são? São agrupamentos aparentes de estrelas angularmente
próximas. Estrelas de uma mesma constelação podem estar muito
distantes umas das outras, porém angularmente próximas na esfera
celeste.
•Quantas são? 88 de acordo com a União Astronômica Internacional.
•Sempre foram as mesmas? Não, cada povo e cultura diferentes definiu
um conjunto de constelações, com formas e nomes diferentes e em
número diferente.
•Quantas estrelas tem em cada constelação? A questão não tem sentido
já que as constelação apenas delimitam regiões na esfera celeste.
Contando-se até os objetos mais fracos, na direção de cada constelação
pode haver bilhões de estrelas da nossa galáxia, mais bilhões de outras
galáxias.
•NOTAR: quando um astrônomo diz “a galáxia XX está na constelação do
Touro” isto significa que a mesma está na direção desta constelação.
Não há nenhuma relação da direção com a distância.
Esfera
Celeste
Eixo de
rotação
PNC (pólo norte celeste)
PSC (pólo sul celeste)
P N
P S
N
L
Polaris : referência do pólo norte
Eixo de rotação da Terra
está quase sobre polaris
Linha de visão do céu noturno
A ESFERA CELESTE
A Terra gira em torno do
seu próprio eixo: o
movimento aparente das
estrelas é de leste para
oeste.
Linha de visão do céu noturno
A ESFERA CELESTE
A Terra gira em torno do
sol: as constelações
visíveis variam com a
época do ano
VARIAÇÃO DO CÉU: VERÃO E INVERNO
JUNHO ÀS 23 HORASFEVEREIRO ÀS 23 HORAS
Localização de estrelas no céu são dadas em
termos de posições e separações angulares
O tamanho angular
de um objeto
depende do seu
tamanho verdadeiro e
da sua distância.
Ex. Lua 30´
Com uma distância
2 maior = 15´
Medições angulares podem ser feitas com as mãos!
Obtem-se posição e separação das estrelas no céu
Não esquecer: ângulo pequeno entre dois objetos
NÃO é o mesmo que distância pequena entre os
mesmos! O que vemos está SEMPRE projetado na
esfera celeste.
Sistemas de
coordenadas
celestes
• O modo mais simples de se localizar estrelas a olho
nú é especificar a constelação que estão e
classificá-las por ordem de brilho
(α = mais brilhante e b =segunda mais brilhante, etc.
Alfa Centauri A e B
Aglomerado Globular
Omega Centauri(NGC 5139)
Aglomerado Aberto
Caixa de Jóias(NGC 4755)
a Cen
b Cen
e Cen
z Cen
a Cru
Estrela de Magalhães
b Cru
Mimosa g Cru
Rubídea
d Cru
Pálida
e Cru
Intrometida
Próxima
Coordenadas celestes: para que servem?
• Localizar um objeto no céu
• Registrar a localização de um objeto desconhecido
Pontos
Cardeais
Nascer do Sol
O Sol não nasce sempre no
mesmo ponto na direção
Leste
O sol nasce em ≠s pontos do
horizonte dependendo da
época do ano o leste não é
definido pela posição em que
o sol nasce
.
Animação reproduzindo a posição do Sol, visto a partir da
cidade de São Paulo, nos dias 21 de cada mês do ano de
2010, poucos minutos depois de ter nascido no horizonte
leste. Note que o Sol não nasce sempre no mesmo lugar.
Gnômon( Relógio de Sol )
Sol
Gn
ôm
on
Definição dos pontos cardeais
1) Determinação do meridiano local
Nascente
Ocaso
Linha do Meio-dia
Meridiano
Sombra mínima
l
j < 0
j
PN
PS
Equador
meridiano
Linha de sombra
mínima define o
meridiano local
2) Pontos Cardeais
Nascente
Ocaso
Ponto
Leste
Ponto
Oeste
MeridianoPonto
Sul
Ponto
Norte
• Traçar uma reta perpendicular à reta do meridiano.
• Essa reta indicará os pontos Leste e Oeste: mão direita
na direção de nascer do sol – ponto Cardeal Leste ).
• Frente : Ponto Cardeal Norte
Pontos Cardeais são definidos no solo
do observador = definidos num ponto
tangente à superfície da Terra
Pólo Norte
Pólo Sul
solo
São os pontos definidos
em um dado meridiano
local e paralelo local.
LesteOeste
Norte
Sul
Zênite
Variação do aspecto do céu
Movimento noturno aparente olhando ao
Norte no HS
Norte
LesteOeste
Leão
20 horas
22 horas
24 horas
Anti-horário
20 horas
22 horas
24 horas
Pólo Sul
Movimento noturno aparente
olhando ao Sul
Sul
OesteLesteHorário
Movimento noturno aparente de
uma estrela circumpolar norte
Norte
LesteOeste
Pólo Norte
Sistema local de
Coordenadas
Sistema Altazimutal
Sistema horizontal ou altazimutal de coordenadas é um
dos sistemas de coordenadas celestes que tem como
plano fundamental o HORIZONTE do observador.
(O mais simples dos sistemas de coordenadas celestes)
• O horizonte é definido como a linha aparente ao longoda qual, em lugares razoavelmente abertos e planos,observamos que o CÉU parece tocar a TERRA ou oMAR.
• Em um local plano, uma pessoa pode enxergar umobjeto no chão até aproximadamente 5 km dedistância. A partir deste ponto o objeto estará "atrás"do horizonte.
A linha do horizonte
Sistema LocalZênite
(vertical do observador na esfera celeste)
Nadir
Horizonte
Nadir = ponto oposto
Coordenadas Altazimutais
Plano do
Horizonte
Nadir
N S
L
W
z
hA
A,h
A,z
Zênite
0o A < 360o
-90º(~z) h +90º(z)
0o z 180º(~z)
A = Azimute: é um ângulo medido no plano horizontal
que começa no ponto cardeal Norte e gira para Leste, até
interceptar o meridiano celeste do astro
h = altura: é um ângulo medido no meridiano (círculo vertical) do astro, que inicia no plano do
horizonte e vai até o astro
z = distância zenital: é um ângulo medido no meridiano (círculo vertical) do astro, que
inicia no zênite e vai até o astro
Meridiano
celeste da estrela
Distância
zenital e
altura
Z
h
z
h + z = 900
h>0
h<0
Z
A = azimute
h = altura
z = distância zenital
Ponto AO hO zO
N 0 0 90
L 90 0 90
S 180 0 90
W 270 0 90
Z ? +90 0
~Z ? -90 180
Coordenadas Altazimutais de alguns pontos particulares
Horizonte
Zênite
Nadir
N S
L
W
z
hA
Vantagens/Desvantagens
do sistema altazimutal
É muito simples e intuitivo de
aprender/ensinar
PORÉM:
• Devido à rotação da Terra, as coordenadas dos astros
mudam de instante a instante para um dado observador.
• Observadores situados em distintos locais terão distintos
planos horizontais; consequentemente as coordenadas
horizontais de um mesmo astro serão distintas para
observadores em locais diferentes.
Sistema
Equatorial
é definido projetando-se no céu as
linhas de referência terrestres: equador,
meridianos, paralelos e pólos
Orientação na
Esfera Terrestre
Latitude j e Longitude l
l
j < 0
PN
PS
Greenwich
N
L
-900 j +900
Para a Latitude segue-
se a mesma regra para
S e N (Sul é negativo).
-1800 l +1800
Caso a localidade esteja no
Oeste do meridiano de
Greenwich, põe-se um sinal
negativo na frente da
longitude. Ao invés de usar o
sinal, pode-se também usar as
letras E e W para indicar Leste
e Oeste, respectivamente.
São Paulo
l= -46037´59” ou
l= 46037´59” W
j= -23032´36“ou
j= 23032´36” S
Cada grau é
subdividido em
60 minutos, e
cada minuto em
60 segundos
Sistema Equatorial de
Coordenadas
PNC
PSC
g(ponto vernal)
a
d
(a , d )
a = ascensão reta
A ascensão reta é análoga à longitude: um ângulo que circula no equador e vai até o meridiano do astro.
N
L
d = declinaçãoA declinação é análoga à latitude na
superfície da Terra: é um ângulo que inicia
no equador celeste e vai até o astro através
de um meridiano (chamado círculo horário
neste contexto)
A única diferença é que o zero da ascensão reta não é o meridiano de Greenwich e sim o ponto onde a trajetória do Sol corta o equador celeste no sentido S N.
• O Ponto Vernal é a posição do Sol ao cruzar o
EQUADOR CELESTE em 21 de março, ou seja, no
equinócio de primavera (hemisfério norte) ou
equinócio de outono (hemisfério sul).
Eclíptica: caminho aparente
percorrido pelo Sol na esfera
celeste
Unidades
00 a < 3600
Definição em unidades de h,m,s
1 hora = 150
0h a < 24h
Ascensão reta
-900 d +900
Declinação
PN
PS
g
d
N
L
aCresce para a direção leste
Conexão com a rotação da Terra:
em 24 horas, terra rota 1 vez=360o
PN
PS
g
d
N
L
a
Vantagens/Desvantagens
do sistema equatorial
Desvantagem :
não é intuitivo e mais difícil de
aprender
Vantagens:
Desprezando-se as variações do movimento de rotação
da terra, as coordenadas são fixas na esfera celeste (não
mudam com a rotação da esfera celeste). Ou seja, as
coordenadas são as mesmas, não importando a
localização do observador na Terra.
Sistema Equatorial Horário de Coordenadas PNC
PSC
g(ponto vernal)
a
d
(a , d )
N
L
AH
meridiano
local
0h AH(ângulo horário) < 24 h
0h a < 24h
Cresce para a direção oeste
AH cresce para oeste, seguindo
o movimento da esfera celeste.
Acompanha o movimento diurno
dos astros (de leste para oeste).
α cresce para leste, seguindo o
movimento anual do Sol.
AH é diferença entre o tempo
sideral local (hora sideral) e a
ascensão reta (α) do objeto
ÂNGULO HORÁRIOPNC
PSC
g(ponto
vernal)
a
d
N
L
AH
0h AH(ângulo horário) < 24 h
Ex: uma estrela tem um ângulo horário
de 2,5 horas:
cruzou o meridiano local há 2,5 horas e
está agora 37,5º a oeste do meridiano
(2,5 x 15º = 37,5º).
AH = 0h indica que a estrela se
encontra exatamente sobre o meridiano
local.
As vezes são utilizados AH negativos
para expressar o tempo que falta até à
passagem meridiana da estrela: AH =
−3 h significa que faltam 3 h até à
passagem, ou seja, expresso na forma
padrão, o ângulo horário é de 21 h
(24 h - 3 h = 21 h).
meridiano
local
REPARE : tempo sideral local (hora sideral)
= AH do ponto vernal (linha amarela)AH = HS - a
Programas e simulações:
Stellarium: www.stellarium.org
Cartas Celestes: www.stargazing.net/astropc/pindex.html
SKYMAP: www.skymap.com
Starry Night: http://www.starrynightstore.com/
Cyber Sky: http://www.cybersky.com/
Atlas Celeste: http://www.inape.org.br/Atlas.html
Star Walk - Celular
SkyView - Celular
Simulações:http://astro.unl.edu/animationsLinks.html